高強度無縫鋼管以其優(yōu)越的性能被廣泛地應用于高壓、易腐蝕的環(huán)境下,其市場需求量逐年增加。為了提高無縫鋼管性能,以適應越來越苛刻的工作環(huán)境,對無縫鋼管性能的研究已成為當今研究的熱門課題之一。實驗研究證明,無縫鋼管在熱處理過程中產(chǎn)生的殘余應力會明顯降低無縫鋼管的性能,控制它的殘余應力水平是提高無縫鋼管性能的重要手段。本文以大型非線性有限元分析軟件MSC.Marc為平臺,對無縫鋼管在熱處理過程中產(chǎn)生的殘余應力進行研究。本文首先以熱力學定律為基礎(chǔ),考慮材料性能參數(shù)隨溫度變化以及相變潛熱等因素的影響,對高強度無縫鋼管淬火和回火的溫度場進行數(shù)值模擬,得出了與實際情況相吻合的結(jié)論,為進一步研究淬火和回火應力場建立了基礎(chǔ);其次,運用增量理論及相應的彈塑性本構(gòu)方程,并假設(shè)材料在塑性區(qū)滿足Prandtl-Reuss塑性流動法則,考慮材料非線性、相變塑性等因素,模擬計算了高強度無縫鋼管在淬火和回火過程中的周向應力以及最終形成的殘余應力,經(jīng)過與實測值相比較,得出了與實際情況相吻合的結(jié)論,為進一步研究熱處理工藝參數(shù)對淬火和回火過程的影響建立了理論分析模型;****,應用本文建立的理論分析模型分別研究了加熱溫度和冷卻率對淬火和回火應力場的影響。本文以大型非線性有限元分析軟件MSC.Mare為平臺,對高強度無縫鋼管的淬火和回火過程進行了計算機仿真與參數(shù)研究,為實現(xiàn)淬火過程的智能化控制建立了一定的基礎(chǔ)。